電池會爆炸是什么緣故?
來源:寶鄂實業(yè)
2020-12-18 13:49
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有研究機構為了降低電池起火的事故,他們?yōu)殡姵氐膶щ姲?,即陽極,設計了碳納米管,可以安全地存儲大量鋰離子,從而降低起火風險。此外,研究人員還表示,與目前市面上的電池相比,此種具有新型陽極結構的鋰電池充電速度也更快。
材料科學系研究生Juran Noh表示:“我們?yōu)殇囯姵卦O計了下一代陽極,能夠持續(xù)產生大電流,還能夠讓設備充電速度更快。此外,此種新結構可以防止鋰在陽極外堆積,因為堆積的鋰久而久之會導致電池兩極之間的成分意外接觸,這也是導致電池爆炸的主要原因之一。”
當鋰電池被使用時,帶電粒子會在電池兩極之間移動。鋰原子釋放的電子會從電池的一邊移到另一邊。當電池處于充電狀態(tài)時,鋰離子和電子會回到原來所在的那一極。
因此,陽極(含有鋰離子的導電體)的性質對電池的性質起著決定性的作用。常用的一種陽極材料是石墨,在石墨陽極中,鋰離子被插入到石墨層之間。不過,Noh表示,此種設計限制了陽極可以存儲的鋰離子數(shù)量,甚至在充電時,還需要更多能量將離子從石墨中拉出來。
此類電池還有一個更危險的問題。有時,鋰離子不會均勻地沉積在陽極上,相反,會在陽極表面堆積成塊,形成成為樹突的樹形結構。隨著時間的推移,樹突會生長,并最終刺破分隔電池兩極的材料,從而會導致電池短路,還有可能讓設備著火。生長中的樹突也會影響電池的性能,因為它會消耗鋰離子,使鋰離子無法產生電流。
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